Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов (варианты)
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам для вторичного вскрытия и кислотной обработки продуктивных пластов в целях интенсификации добычи нефти и газа. Обеспечивает возможность комплексной обработки скважины за один спуско-подъем с формированием перфорационных каналов большой протяженности, и повышение тем самым эффективности обработки продуктивных пластов. Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов включает струйный насос и пакер, установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). Согласно полезной модели, устройство дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ сверлящий перфоратор или гидравлический зондовый перфоратор. Предлагаются варианты полезной модели, смонтированные на гибких НКТ-колтюбинге. 4 н.п. ф-лы.
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, к области бурения и эксплуатации скважин, а именно к устройствам для вторичного вскрытия и кислотной обработки продуктивных пластов в целях интенсификации добычи нефти и газа.
Известны технологии обработки продуктивных пластов в целях интенсификации притока, включающие вторичное вскрытие эксплуатационной колонны кумулятивным перфоратором, возможную последующую кислотную обработку призабойной зоны пласта (ПЗП) и очистку скважины от продуктов реакции методом создания депрессии с использованием струйной установки, включающей струйный насос и пакер (SU 1570384 А1, МПК-6 Е21В 43/11, 10.05.1996 г.; SU 1572084 А1, МПК-6 Е21В 43/11, 20.11.1996 г.; RU 2015317 С1, МПК-5 Е21В 49/00, 30.06.1994 г.; RU 2170857 С1, МПК-7 F04F 5/54, 20.07.2001 г.; RU 2188342 C1, МПК-7 F04F 5/54, 27.08.2002 г.) Основным недостатком указанных технологий является использование небезопасной кумулятивной, взрывной перфорации. Кумулятивная перфорация создает ударное воздействие на обсадную колонну и может вызвать связанные с этим негативные последствия - нарушение целостности цементного кольца ниже и выше интервала перфорации, что может привести к заколонным перетокам. При использовании кумулятивной перфорации, особенно в терригенных песчаниках, в приствольной части пласта образуется стекло и происходит уплотнение прилегающей горной породы, что жестко кольматирует ПЗП. В некоторых случаях взрывной перфорации, при отсутствии системы центрирования, может произойти осевое смещение спущенной в скважину компоновки кумулятивных зарядов, что при срабатывании перфоратора вызывает формирование локальных вспучиваний колонны и ряда некачественных отверстий и каналов.
Из уровня техники известны более безопасные и эффективные технологии сверлящей перфорации: RU 2109129 С1, МПК Е21В 43/11, 20.04.1998; SU 1776771 A1, МПК Е21В 43/11, 23.11.1992; RU 19086 U1, МПК Е21В 43/11, 10.08.2001; RU 2190089 C1, МПК Е21В 43/112, 27.09.2002; RU 2236564 C1, МПК Е21В 43/112, 20.09.2004; RU 2286442 C1, МПК Е21В 43/11, 27.10.2006; RU 2278961 С2 МПК Е21В 43/11, 27.06.2006; RU 67173 U1, МПК Е21В 43/11, 10.10.2007; гидравлической зондовой перфорации: SU 883350 A1, МПК Е21В 43/114, 23.11.1981; SU 916744, МПК Е21В 43/114, 30.03.1982; RU 2137915 C1, МПК Е21В 43/114, 20.09.1999.
Сверлящие и зондовые перфораторы позволяют формировать в эксплуатационной колонне перфорационные каналы большой протяженности - до 3 метров.
Однако, известные технологии использования сверлящих и гидравлических зондовых перфораторов предполагают, как правило, последовательный спуск в скважину устройств для проведения каждого этапа работ по интенсификации притока, каждая технологическая операция в скважине (перфорация, кислотная обработка, очистка скважины) предполагает операции по спуско-подъему соответствующего устройства (перфоратора, струйной установки).
Задачей предлагаемой полезной модели является создание комплексного устройства, позволяющего, во-первых, провести все работы по обработке и освоению скважины за один спуско-подъем и, во-вторых, повысить эффективность и безопасность проводимых операций по обработке продуктивных пластов.
Из уровня техники известна безопасная и эффективная технология комплексной обработки продуктивных пластов с помощью устройства по полезной модели RU 92466 U1, МПК Е21В 43/25, 20.03.2010 г. Данное устройство является наиболее близким к предлагаемой полезной модели и принимается за прототип.
Прототип представляет собой устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне НКТ, дополнительно содержащее установленный в нижней части колонны НКТ щелевой перфоратор или гидромеханический прокалывающий перфоратор. Щелевой перфоратор может быть снабжен гидромониторными насадками, установленными с возможностью направленной подачи через них по НКТ жидкости вскрытия для образования каверн в продуктивных пластах, а также жидкости для кислотной обработки (химреагентов). Прокалывающий перфоратор может быть выполнен с гидроканалом (гидроканалами) в пробойнике (пробойниках), через который может осуществляться направленная подача по НКТ жидкости вскрытия для образования каверн в продуктивных пластах, а также жидкости для кислотной обработки (химреагентов).
Устройство по прототипу позволяет за один спуско-подъем проводить безопасное вскрытие эксплуатационной колонны при помощи щелевого или прокалывающего перфоратора, осуществлять при наличии гидромониторных насадок или гидроканалов пробойников намыв каверн в ПЗП, после чего незамедлительно проводить кислотную обработку ПЗП с последующей откачкой продуктов реакции с помощью струйного насоса и освоением скважины. При использовании устройства сводится к минимуму время между вскрытием колонны и кислотной обработкой ПЗП, сокращается время воздействия рабочей жидкости (жидкости вскрытия) на пласт, что снижает кольматацию ПЗП и повышает эффективность кислотной обработки за счет более быстрого и глубокого проникновения химреагентов в продуктивный пласт.
Недостатком устройства по прототипу является относительно малая глубина формируемых при перфорации перфорационных отверстий. Щелевые и прокалывающие перфораторы, входящие в состав устройства по прототипу, не способны создавать перфорационные каналы большой протяженности.
Предлагаемая полезная модель устраняет этот недостаток за счет замены в ее конструкции щелевого или гидромеханического прокалывающего перфоратора на сверлящий перфоратор либо гидравлический зондовый перфоратор и усовершенствования таким образом известной многофункциональной установки, что позволяет достичь следующего технического результата: возможность комплексной обработки скважины за один спуско-подъем с формированием перфорационных каналов большой протяженности при сохранении безопасности проведения работ и экономии времени, затрачиваемого на обработку и освоение скважины, и повышение тем самым эффективности обработки продуктивных пластов.
Согласно полезной модели, устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне НКТ, дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ сверлящий перфоратор.
Предлагается также вариант исполнения полезной модели, согласно которому устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне НКТ, дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ гидравлический зондовый перфоратор.
Предлагаются варианты исполнения полезной модели, смонтированные не на колонне НКТ, а на гибких НКТ-колтюбинге. В этом исполнении устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на связующей трубе (трубах), дополнительно содержит установленный ниже струйного насоса и пакера сверлящий перфоратор или гидравлический зондовый перфоратор, а связующая труба (трубы) выполнена (выполнены) в виде гибких НКТ-колтюбинга.
Входящие в состав устройства сверлящий перфоратор или гидравлический зондовый перфоратор позволяют произвести вскрытие колонны с формированием протяженных перфорационных каналов, тем самым повысив эффективность устройства.
Непосредственно после перфорации без дополнительных спуско-подъемов имеется возможность провести кислотную обработку ПЗП. В процессе кислотной обработки закачку химреагентов осуществляют
а) непосредственно по НКТ известным способом, предварительно прекращая циркуляцию жидкости в перфораторе сбиванием обратного клапана (клапанов) перфоратора или иным путем, либо
б) по НКТ через зонд и сопло гидравлического зондового перфоратора, либо
в) последовательно или одновременно обоими вышеуказанными способами.
Подача химреагентов через зонд и сопло гидравлического зондового перфоратора позволяет осуществить, помимо химического, также и направленное механическое воздействие на ПЗП, активно разрушающее кольматант и увеличивающее проницаемость пластов.
Использование пакера позволяет проводить закачку химреагентов в ПЗП, в том числе через гидравлический зондовый перфоратор, при давлении, превышающем давление опрессовки эксплуатационной колонны, без воздействия на колонну, что сокращает время закачки и в ряде случаев способствует более глубокому проникновению химреагентов в продуктивный пласт. Кроме того, используя пакер, можно осуществлять циклическое гидродинамическое воздействие на пласт, в том числе при повышенном давлении, в целях интенсификации притока и повышения приемистости пласта.
Применение гибких НКТ (колтюбинга) в качестве связующего элемента устройства позволяет получить дополнительный технический результат - снижение времени, затрачиваемого на проведение спуско-подъемных операций.
Заявляемое устройство в одном из возможных видов его исполнения представлено на чертеже.
Устройство содержит последовательно установленные на колонне НКТ 1 сверху вниз опрессовочный узел 2, вставной струйный насос 3, пакер 4 и установленный в нижней части 5 НКТ 1 сверлящий перфоратор 6. Перфоратор выполнен с обратным клапаном 7.
Устройство работает следующим образом.
Устройство спускают в скважину на колонне НКТ 1 до достижения перфоратором 6 заданного интервала перфорации, производят вскрытие колонны формированием протяженных перфорационных каналов, промывают скважину, проводят опрессовку НКТ 1, осуществляют распакеровку пакера 4, определяют наличие притока или приемистости пласта известными методами. При необходимости проводят комплекс работ по гидродинамическому воздействию на пласт для повышения приемистости. Затем производят закачку химреагентов по НКТ 1 известным способом, предварительно прекращая циркуляцию жидкости в перфораторе 6, например, сбиванием обратного клапана 7 перфоратора 6. После этого осуществляют необходимую технологическую выдержку, по окончании времени реакции продукты реакции извлекают из скважины путем создания депрессии на пласт струйным насосом 3, и производят освоение скважины.
При наличии в устройстве, как вариант, гидравлического зондового перфоратора устройство работает аналогичным образом: устройство спускают в скважину на колонне НКТ до достижения перфоратором заданного интервала перфорации, производят вскрытие колонны формированием протяженных перфорационных каналов, промывают скважину, проводят опрессовку НКТ, осуществляют распакеровку пакера, определяют наличие притока или приемистости пласта известными методами. При необходимости проводят комплекс работ по гидродинамическому воздействию на пласт для повышения приемистости. Затем производят закачку химреагентов по НКТ через зонд и сопло гидравлического зондового перфоратора, либо непосредственно по НКТ известным способом, предварительно прекращая циркуляцию жидкости в перфораторе, например, сбиванием обратного клапана перфоратора, либо последовательно или одновременно обоими способами - через зонд и сопло гидравлического зондового перфоратора и непосредственно по НКТ. После этого осуществляют необходимую технологическую выдержку, по окончании времени реакции продукты реакции извлекают из скважины путем создания депрессии на пласт струйным насосом, и производят освоение скважины.
При монтировании устройства на гибких НКТ (колтюбинге), устройство спускают в скважину на гибких НКТ до достижения перфоратором заданного интервала перфорации, производят вскрытие колонны формированием протяженных перфорационных каналов, промывают скважину, осуществляют распакеровку пакера, определяют наличие притока или приемистости пласта известными методами. При необходимости проводят комплекс работ по гидродинамическому воздействию на пласт для повышения приемистости. Затем производят закачку химреагентов по НКТ описанными выше способами, после чего осуществляют необходимую технологическую выдержку. По окончании времени реакции продукты реакции извлекают из скважины путем создания депрессии на пласт струйным насосом, и производят освоение скважины.
1. Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ сверлящий перфоратор.
2. Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит установленный в нижней части колонны НКТ гидравлический зондовый перфоратор.
3. Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на связующей трубе (трубах), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит установленный ниже струйного насоса и пакера сверлящий перфоратор, а связующая труба (трубы) выполнена (выполнены) в виде гибких НКТ-колтюбинга.
4. Устройство для комплексной обработки продуктивных пластов, включающее струйный насос и пакер, установленные на связующей трубе (трубах), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит установленный ниже струйного насоса и пакера гидравлический зондовый перфоратор, а связующая труба (трубы) выполнена (выполнены) в виде гибких НКТ-колтюбинга.
